Проверочный расчет болтов крепления редуктора к основанию

Проверочный расчет болтов крепления редуктора к основанию

Крепление редуктора к основанию осуществляем с помощью четырёх болтов М24 из стали 45 .

где

            где: - плечи от точек приложения сил  до центра плиты.

 

Рис. 4. Расчетная схема проверки группового болтового соединения

Наибольшая растягивающая внешняя сила, действующая на болт:

Считая, что предварительная затяжка одинакова для всех болтов и обеспечивает не раскрытие стыка и, предполагая, что нагрузка между болтами и по поверхности стыка изменяется по линейному закону, получаем наибольшую растягивающую внешнюю силу, действующую на болт.

По расчетной практике принимаем:

 ;

где:      н                      - коэффициент затяжки = 3

         - коэффициент внешней нагрузки

Проверяем условие нераскрытия стыка:

где:        А_ст       - площадь поверхности стыка А_ст=4аb;

    - моменты инерции площади стыка относительно осей Х и Y;

 - минимальное допустимое напряжение сжатия в стыке,

Расчетная осевая сила болта определяется:

Определение диаметра болта при

Внутренний диаметр болта:

 - определяется из табл. 11.1 [1];

[S] – допускаемый коэффициент запаса прочности.

При неконтролируемой затяжке для проектировочного расчета коэффициента [S]:

К=1 – для болтов из нелегированных сталей;

  для марки стали болта 45 табл. 11.1 [1]

Выбираем болт Æ24мм М24 (табл. 11.2 [1]).

Определение диаметра болта при

При действии внешней нагрузки, изменяющейся от  до  внутренний диаметр резьбы болта определяем:

где:            - эффективный коэффициент концентрации напряжений в резьбе;

                 - допускаемый коэффициент прочности;

                   - коэффициент влияния абсолютных размеров болта;

              - предел выносливости материала при симметричном знакопеременном растяжении и сжатии (табл. 11.1. [  ]);

                  - коэффициент учитывающий технологическое упрочнение резьбы;

                     - коэффициент конструктивного упрочнения;

               - гайка работает на сжатие

            - резьба нарезная

            - для болтов из углеродистых сталей;

Выбранный болт М24 соответствует условию прочности при .

Проверочный расчет болтов на прочность:

а) расчет болта на статическую прочность

            условие прочности:

где:     

б) расчет болта на циклическую прочность

            условие прочности:

   - предел выносливости болта при коэффициенте асимметрии цикла изменения напряжения R = -1

  - определяем в зависимости от диаметра болта: при  ;

 - находится из формулы: ;

где:             - коэффициент чувствительности материала к концентрации напряжений;  для углеродистых сталей.

                   - теоретический коэффициент концентрации напряжения;  для метрической резьбы по СТ СЭВ 180-75;

где:             - действующая амплитуда напряжений.

Крепление редуктора к основанию с помощью четырёх болтов М24 из стали 45  удовлетворяет всем предъявляемым требованиям по прочности.

ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

       Длительный режим работы характеризуется продолжительностью работы, достаточной для того, чтобы температура нагрева двигателя достигла установившегося значения. Заданный внешний переменный момент заменяю эквивалентным постоянным моментом, рассчитанным по формуле:

Т_е=Т_т

где Т_i и t_i - ступень нагрузки и соответствующее ей время работы по гистограмме нагрузок;

еt_i - суммарное время работы под нагрузкой.

Те=2000=1391,4 Н м

          По таблице 14.10. [2] определяем КПД тихоходной и быстроходной ступени: h₁=0,97; h₂=0,97

Общий h редуктора:

h_общ=h₁×h₂=0,97×0,97=0,941

Расчётное значение мощности двигателя:

Р_{дв.расч}= Т_е×w_ро/h_общ;

где: w_ро - угловая скорость вала рабочего органа

Р_{дв.расч}=1391,4×8,373/0,941=12,4 кВт

           По приложению 3 [3], выбираем двигатель трёхфазный асинхронный короткозамкнутый серии 4А: 4А160S4У3.Р_дв=15 кВт > Р_{дв.расч}=12,4 кВт; n_дв.=3000об/мин.

КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЁТ ПЛАНЕТАРНОГО РЕДУКТОРА

          Расчётные формулы для определения частоты вращения звеньев приведены в таблицах 6.2-6.4 [6].

            Общее передаточное отношение:

            Расчет проводим отдельно для быстроходной и тихоходной ступеней.

Тихоходная ступень:

Быстроходная ступень: